胶质瘤的分类和病理诊断

胶质瘤的分类和病理诊断

魏社鹏

胶质瘤这个术语指的是具有与正常胶质细胞（即星形胶质细胞、少突胶质细胞和室管膜细胞）相似的组织学特征的肿瘤，尽管这些肿瘤的起源尚不清楚。

胶质瘤占脑实质内原发性肿瘤的绝大多数。

对于每一种类型的胶质瘤，都包含着好几种生物侵袭性跨度很大的肿瘤。

组织学上，生长较慢的病变，对应于世界卫生组织（WHO）的Ⅰ级和Ⅱ级，通常被称之为低级别胶质瘤，而进展较快的肿瘤被称为高级别胶质瘤。

WHO的分类建议避免使用低级别胶质瘤这一术语，因为它将一大组异质性很大的肿瘤聚集在了一起，其中的许多肿瘤具有显著不同的生物学特性、预后和治疗方法。

例如，在Ⅰ级和Ⅱ级胶质瘤中，目前的分类倾向于将弥漫性胶质瘤（例如，Ⅱ级弥漫性星形细胞瘤和少突胶质瘤）和更加局限性星形细胞瘤（例如，Ⅰ级毛细胞星形细胞瘤）区分开来。

具备诊断功能的关键的分子诊断检查

①IDH1/IDH2突变

与IDH野生型肿瘤相比，存在异柠檬酸脱氢酶1型（IDH1）和2型（IDH2）突变是大多数WHO Ⅱ和Ⅲ级弥漫性星形胶质细胞肿瘤和少突胶质细胞瘤的明确的特征，预示着显著改善的预后。

所有弥漫性胶质瘤的标本均应进行IDH1-R132这个最常见突变的免疫组化染色，从而便于诊断。这个检查也有助于区分组织标本中浸润性星形细胞瘤细胞与反应性胶质增生成分。

IDH1中不常见的突变和所有IDH2的突变都不能用这种抗体进行识别，但可以用DNA测序的方法进行检测。上述这个两种突变称之为非经典的IDH突变。

这些非经典的IDH突变在Ⅱ级和Ⅲ型弥漫性星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤中约占10%～20%。如同IDH1 R132突变一样，这些非经典的IDH突变主要发现于年龄小于55岁的患者。非经典的IDH突变可更常见于少突胶质瘤和成人脑干胶质瘤中，

如果突变型IDH1 R132H的免疫组化检查的结果为阴性，那么在Ⅱ级和Ⅲ级弥漫性胶质瘤患者以及年轻的（55岁以下）胶质母细胞瘤患者中，IDH1（密码子132）和IDH2（密码子172）的序列测定应优先考虑！这是因为对IDH突变型和IDH野生型进行区分是综合诊断的核心环节。

当不能进行此类检查时，必须冠以未另行规定（NOS）的诊断。

IDH中的基因突变会导致R-2-羟基戊二酸（2HG）的累积，磁共振波谱（MRS）能检测到这一点；这种R-2HG的累积可能在胶质瘤形成和表观遗传失调中起关键作用。

②1p/19q共缺失

由于1号和19号染色体之间的不平衡易位而导致的1p和19q的整臂缺失是少突胶质细胞肿瘤的一个明确的特征，这种共缺失的存在也是弥漫性胶质瘤患者具有良好治疗反应和生存期的有力预测因素。

1p/19q共缺失的检测应在所有存在少突胶质细胞分化的肿瘤上进行，但在具有明显的TP53或ATRX突变证据的、同时具有更多星形胶质细胞IDH突变的肿瘤中并不需要。

大多数负责诊断的实验室目前使用荧光原位杂交（FISH）技术来评估1p/19q的状态，因为这项技术能提供有关染色体丢失、多聚体和肿瘤内变异的信息。但是，FISH技术可能在只存在部分1p和/或19q丢失的场合里出现假阳性的结果。

1p和19q全臂的共缺失必然与IDH突变相关。因此，在缺乏IDH突变的情况下检测到1p/19q共缺失应当引起人们对肿瘤标本存在部分或不完全缺失的怀疑，后者与IDH野生型高级星形细胞瘤的一些亚群和更具侵袭性的临床过程相关联。

实际中，假如探测到IDH1 R132的免疫组织化学检查结果为阴性，则需要通过对IDH1（密码子132）和IDH2（密码子172）的进行序列测定。

③ATRX突变

α-地中海贫血/精神发育迟滞综合征X连锁（ATRX）基因突变是一种染色质调节基因的突变，经常见于弥漫性星形胶质细胞瘤。ATRX突变与IDH1/2突变和TP53基因突变密切相关，但同时还与1p/19q共缺失相互排斥，即存在ATRX突变的肿瘤不会存在1p/19q共缺失。

探测ATRX表达的免疫组化染色对判断肿瘤是否是弥漫性星形细胞肿瘤具有诊断价值：即ATRX的核染色的丢失表明存在ATRX突变。

④TP53突变

TP53基因的错义突变存在于绝大多数IDH突变型星形细胞瘤中，突变型p53的强烈的核染色常在这些肿瘤中被观察到。突变型p53的免疫阳性对是否存在TP53突变并不是完全敏感或特异的，然而，ATRX表达的缺失可能是存在星形细胞分化的一个更可靠的标志。

⑤H3 K27M突变

包含在H3F3A基因（两个编码组蛋白H3.3变异体的基因之一）或HIST1H3B/C基因（编码组蛋白H3.1变异体）中的H3 K27M突变存在于脑桥和其他中线位置（如丘脑、脊髓）的大多数弥漫性胶质瘤中，最常见于儿童患者。

H3F3A K27 M突变可通过对突变特异性抗体进行免疫组化染色进行检测，这种方法可用于对儿童和成人的脊髓、脑干和丘脑处的弥漫性胶质瘤的诊断检查。H3F3A突变的频率约为HIST1H3B/C突变的3倍，可以通过测序来检测。这些突变也存在于一些儿童胶质母细胞瘤中，并预示着更糟糕的预后。

⑥ BRAF改变

存在BRAF改变是胶质瘤特异性亚群的特征：

→KIAA1549-BRAF融合

在60%～80%的散发的毛细胞星形细胞瘤中观察到7q34染色体的串联复制，这种复制导致了BRAF和KIAA1549基因融合。许多研究中心使用FISH探针来证明7q34的重复性，并以此作为存在KIAA1549-BRAF融合的证据。

逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）或免疫组化也可以用于检测，但由于这种复制中存在着大量的KIAA1549和BRAF外显子的不同组合而使得检测变得更为困难。

→BRAF V600 E突变

BRAF基因的V600 E点突变存在于各种各样的胶质瘤亚群中，包括约2/3的多形性黄色星形细胞瘤，20%的神经节胶质瘤，10%的毛细胞性星形细胞瘤。

偶尔，弥漫性胶质瘤也可能存在BRAF V600E突变，借助于特异性抗体，可用免疫组化法来检测BRAF V600E突变，也可通过测序来检测。

在儿童低级别胶质瘤中，BRAF V600E突变的存在预示着标准治疗后复发风险会增高，特别是当与CDKN2A缺失同时存在时。

⑦RELA融合

位于C11orf95基因和RELA基因之间的融合定义了大约70%的儿童幕上室管膜瘤，并且依据2016 WHO分类系统，RELA融合阳性的室管膜瘤是一个清晰独立的实体类别。

检测C11orf95-RELA融合基因的最常用的方法是使用带有分离探针的间期FISH技术。通过免疫组化技术检测到的L1CAM的表达也与幕上室管膜瘤中出现RELA融合密切相关。

总结

●胶质瘤的分类不仅要基于肿瘤的组织病理学表现，而且还基于已建立的分子参数特征。分子特征的并入显著影响了星形胶质细胞肿瘤和少树突胶质细胞肿瘤的分类，依据生长模式、生物行为和共有的异柠檬酸脱氢酶（IDH）遗传状态，这些肿瘤现在被归类为弥漫性胶质瘤。

●星形细胞肿瘤是弥漫性的、浸润性的病变，可分为Ⅱ级、Ⅲ级（间变性）和Ⅳ级（胶质母细胞瘤）。典型的分子异常（IDH1/2突变和ATRX突变）常见于Ⅱ级和Ⅲ级星形细胞肿瘤，与IDH野生型星形细胞肿瘤相比，Ⅱ级和Ⅲ级星形细胞肿瘤的生存率较高。

在IDH检测时代，弥漫性星形细胞瘤需要更新的分级方法。

●少突胶质细胞肿瘤在光镜下有一个特征性的外观，尽管这些特征也常见于星形细胞瘤中。特征性的分子异常（例如，IDH1/2突变，1p和19q共缺失）定义了少突胶质瘤。少突胶质细胞肿瘤比分化程度相当的星形胶质细胞肿瘤的预后要好很多。

●室管膜瘤通常源自脑室系统的室管膜细胞内或其附近。室管膜瘤在成人脊髓肿瘤中通常被认为是低级别肿瘤，但当在其儿童后颅窝出现时通常预示着一个侵袭性的过程，亚型室管膜瘤的分子特征可能在不久的将来改变其分类。

●胶质神经元肿瘤通常是同时包含胶质瘤成分和神经元分化成分的低级别肿瘤。最常见的胶质神经元肿瘤是神经节胶质瘤。

来自魏社鹏的解读：

如本文所说，胶质瘤占脑实质内原发性肿瘤的绝大多数。这句话还是很严谨的。曾几何时，颅内的肿瘤谱早已经发生了变化：

最常见的颅内肿瘤是转移癌

最常见的原发性颅内肿瘤是脑膜瘤

最常见的脑实质内原发性肿瘤则是胶质瘤

本文阐述了关于胶质瘤分子诊断的七大指标，其中并未包含MGMT启动子甲基化的检测。这是因为对这个启动子的检测对肿瘤是否对化疗敏感具有预测意义，但对肿瘤是否为弥漫性胶质瘤则没有帮助。所以本文并不包含MGMT启动子甲基化。

IDH1-R132是弥漫性胶质瘤最常见的突变。一个标本经过免疫组化，如果发现了IDH1-R132，既可以确定为是IDH突变型胶质瘤。如果经过免疫组化，没有发现IDH1-R132，则需要通过DNA测序的方法来排查这个肿瘤标本到底有没有IDH1中不常见的突变和所有IDH2的突变。如果所在的研究机构不能进行此类检查时，必须冠以弥漫性胶质瘤、未另行规定（NOS）的诊断。

再次强调：如果突变型IDH1 R132H的免疫组化检查的结果为阴性，那么在Ⅱ级和Ⅲ级弥漫性胶质瘤患者以及年轻的（55岁以下）胶质母细胞瘤患者中，IDH1（密码子132）和IDH2（密码子172）的序列测定应优先予以考虑！

这是因为对IDH突变型和IDH野生型进行区分是综合诊断的核心环节。

另外，ATRX突变与IDH1/2突变和TP53基因突变密切相关，但同时还与1p/19q共缺失相互排斥，即存在ATRX突变的肿瘤不会存在1p/19q共缺失；一个肿瘤如果存在IDH1/2突变，一般也会存在ATRX突变和TP53基因突变。

所以，从省钱的角度来考虑，有无IDH1/2突变的检测是星形细胞肿瘤患者最需要检测的项目，而其他的ATRX突变和TP53基因突变则不需要去做。